Biedenkopf – Die schnelle Fertigung, deutsch für Rapid Manufacturing, gilt als Schlüsselelement, wenn es um die zeiteffiziente Herstellung von Modellobjekten oder voll einsatzfähiger Komponenten geht. Die Branchen, die vom Rapid Manufacturing profitieren, sind weit gefächert. Von der Automobilbranche und der Luft- und Raumfahrt bis hin zur Dentaltechnik und der Prothetik – überall bedeutet Zeit Geld.
Den zeitlichen Aufwand bei der Herstellung verschiedener Objekte bei gleichbleibender Qualität zu reduzieren, bringt ökonomische Vorteile.
Was ist Rapid Manufacturing?
Rapid Manufacturing ist entlang dieser ausführlichen Definition ein Dachbegriff, unter dem sich verschiedene Verfahren vereinen, um Modelle und tatsächlich vor allem voll funktionstüchtige Bauteile und Komponenten möglichst zeit- und somit auch kosteneffizient herzustellen. Via Rapid Manufacturing können sowohl Einzelstücke im Rahmen der Individualisierung verschiedener Produkte und Produktkomponenten als auch kleinere bis mittlere Serien gefertigt werden. Zum Rapid Manufacturing werden unterschiedliche additive, also aufbauende, Verfahren gezählt. Dazu gehören beispielsweise das selektive Lasersintern (SLS), das selektive Laserschmelzen (SLM), die Stereolithografie oder das Polyjet Modelling. Bei allen entstehen hochauflösende dreidimensionale Objekte direkt aus CAD-Daten am PC.
Die Vorteile: Zeit- und Kostenersparnis
Der größte Vorteil der schnellen Fertigungsverfahren liegt bereits im Namen: In sehr kurzer Zeit können voll funktionsfähige Werkteile hergestellt werden. Das ist der größte Unterschied zum Rapid Prototyping und Rapid Tooling. Hier entstehen zwar auch funktionierende Bauteile, vorrangig aber werden dabei entwicklungsbegleitende Funktions- oder Anschauungsmodelle angefertigt. Weder mit Rapid Prototyping noch mit Rapid Tooling wird also auf die Herstellung eines Endproduktes abgezielt – beim Rapid Manufacturing dagegen steht die Fertigung des Endproduktes im Fokus.
Vollständig belastbar und individuell
Da Werkteile des Rapid Manufacturing vollständig belastbar sind, gibt es viele Branchen und Bereiche, die darauf setzen und davon profitieren. Vorreiter sind die Automotivbranche (Stichwort: Hard Customization), die Luft- und Raumfahrt und weitere industrielle Zweige, die auf Individualisierung bzw. sehr anwendungsspezifische Komponenten setzen. Ein weiterer Bereich, für den das Rapid Manufacturing wie geschaffen ist, ist die Medizin. Denn: Patientenspezifische Prothesen oder Zahnersatz können mit diesen Verfahren problemlos und rasch gefertigt werden.
Keine Extrakosten bei steigender Komplexität
Ein weiterer enormer Kostensparpunkt der schnellen Herstellung, und generell aller additiver Verfahren, ist, dass die Endkosten nicht von der Komplexität des Bauteils abhängen. Bemerkbar wird dies besonders dann, wenn ein Objekt innenliegend Hohlstrukturen aufweist. Bei der klassischen abtragenden Herstellung bedeuten solche Strukturen einen zusätzlichen Aufwand bei der Produktion. Beim Rapid Manufacturing bzw. bei den verschiedenen 3D-Druckverfahren werden diese Hohlstrukturen in den CAD-Daten und dadurch bereits während des Drucks integriert. Eine zusätzliche Bearbeitung ist nicht notwendig. Hinzu kommt, dass Hohlstrukturen im 3D-Druck weniger Materialverbrauch bedeuten – ein weiterer Kostensenker.
Geringer Materialabfall
Generell entsteht beim Rapid Manufacturing kaum Materialabfall. Denn ganz gleich, ob druckfähiges Materialpulver oder Filamente zum Einsatz kommen: Es wird beinahe nur das verbraucht, was für das fertige Objekt notwendig ist. Lediglich ein paar Stützstrukturen können während des Drucks anfallen, die hinterher entsorgt werden müssen. Ansonsten wird all das nichtverschmolzene oder -versinterte Material für weitere Projekte verwendet. (nkm/mc/hfu)